嵌入式系统原理及应用(三级项目)（23春 机械李二伟）

嵌入式系统是电子信息产业的基础，是智能系统的核心，广泛应用于工业控制、汽车电子、智能家居、医疗器械和智能穿戴设备等众多领域。伴随物联网和人工智能的快速发展，嵌入式系统在智能系统中发挥着越来越大的作用。

《嵌入式系统设计》是电子信息类专业的学科基础课程。本课程选用意法半导体公司的STM32F4微控制器为载体，以嵌入式硬件设计和软件设计为主线，通过课堂教学、课程项目及实验环节，使学生掌握嵌入式系统在机械设备或其他机电产品控制中的应用，学会C语言的编程、控制电路的设计、程序调试等知识与技能。课堂教学围绕本门课程的基本概念、基本原理，综合运用启发式和互动式的教学方法，并辅助以必要的实物操作演示等进行。课程项目以某种典型机电产品的计算机控制技术的实现为题，使学生掌握嵌入式系统在机械设备控制中的应用，学会C语言的编程、控制电路的设计、程序调试等知识与技能。实验主要帮助学生验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，训练学生的实际动手能力。

本课程使用了意法半导体公司STM32CubeMX开发工具以及HAL驱动库完成微控制器的设计。STM32CubeMX软件提供简洁的图形化界面，设计者无需编写任何代码，就可以完成引脚分配、时钟设置和外设设置等初始化工作，并生成基于MDK-ARM等集成开发环境的工程框架，使设计者可以更专注于应用层代码的编写。采用库函数的编程方式可以不必了解硬件寄存器的含义，利用库函数提供的接口函数快速实现功能。基于图形化的配置方式和库函数的编程方式使得初学者可以快速入门嵌入式系统的设计和开发，降低了学习的门槛。

本课程与工程实践紧密结合，课程中融入了电路设计软件的使用、硬件抽象层设计、状态机设计和通信协议设计等实用的工程技能，注重培养学生解决复杂工程问题的能力。

本课程的硬件平台选用SUN ESMC01实验仪，其内置STM32F407ZE开发板，并有丰富的外设。

本课程分为10个教学单元，一共40个学时，每周讲授4个学时（2个学时课堂教学，2个学时MOOC自学），计划10周完成学习，

各教学单元的内容及学时分配如下：

1、嵌入式系统概述                                        1.5学时

2、STM32微控制器与实验硬件                     0.5学时

3、STM32微控制器开发环境的搭建            2学时

4、STM32CubeMX软件的使用                     2学时

5、MDK-ARM开发软件的使用                    2学时

6、通用输入/输出接口                                   4学时

7、外部中断                                                    4学时

8、定时器                                                        4学时

9、串口通信                                                    4学时

10、ADC和DAC接口              2学时

11、实验                   4学时

12、三级项目                10学时